抗震理念論文范文
時(shí)間:2023-03-16 23:27:35
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篇1
關(guān)鍵詞:工建筑工程;抗震結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)
Abstract: In recent years the quality requirements for construction projects showing increased year by year trend, especially in the construction of related facilities for construction projects, is to become the focus of attention, the earthquake construction of the building construction project is one of the important part. This paper will combine with many years of practical experience, civil engineering seismic analysis focus on the simple exposition, for reference.Key words: construction work projects; seismic structure; design
中圖分類號:TU3文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)06-0020-02
0引言
由于我國處于地殼運(yùn)動(dòng)中的兩條地震帶上,導(dǎo)致我國相關(guān)城市經(jīng)常會(huì)遭受到地震災(zāi)害的影響,從上世紀(jì)六、七十年代的幾次地震中足以看出,因建筑物倒坍、傾斜等而造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失占到了整體災(zāi)害損失80%左右,因此,加強(qiáng)對建筑工程抗震結(jié)構(gòu)施工,從而提高建筑項(xiàng)目的穩(wěn)定性能已刻不容緩。
加強(qiáng)對建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)建設(shè),首先需要對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)分析工作,以使其在建設(shè)施工過程中抗震效益得到最大程度的發(fā)揮,因此起初的設(shè)計(jì)分析工作尤為關(guān)鍵。當(dāng)然,在對建筑工程進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分對相關(guān)的影響因素進(jìn)行考慮,使其整體概念符合設(shè)計(jì)施工的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。簡言之,抗震結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是指在特定的建筑空間及地理?xiàng)l件下,通過整體概念對結(jié)構(gòu)的總體方案進(jìn)行分析,依據(jù)結(jié)構(gòu)總體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部構(gòu)造措施的宏觀控制。概念設(shè)計(jì)受到國內(nèi)外工程界的普遍重視,并將發(fā)揮更大的作用。
1概念設(shè)計(jì)的重要性和必要性
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高,人們對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。發(fā)展先進(jìn)計(jì)算理論,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,加快新型高強(qiáng)、輕質(zhì)、環(huán)保建材的研究與開發(fā),使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、適用、可靠、經(jīng)濟(jì)已成為當(dāng)務(wù)之急。而且針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀,提倡采用概念設(shè)計(jì)思想來促進(jìn)結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)造性,推動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展,是非常有必要的。這就需要工程界和教育界共同的努力,而推廣概念設(shè)計(jì)思想是一種有效的辦法,分析如下:
1.1建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)(以下稱新抗震規(guī)范)
以可靠度理論為基礎(chǔ),吸收了延性設(shè)計(jì)的思想。但對于一些具體問題,例如“中震可修”的設(shè)防目標(biāo)等,規(guī)定相當(dāng)模糊。所以我們不能盲目地照搬照抄規(guī)范,應(yīng)該把規(guī)范作為一種指南和參考,并在實(shí)際工程應(yīng)用中作出正確的選擇。這就要求我們對整體結(jié)構(gòu)體系與各基本分體系之間的力學(xué)關(guān)系有透徹的認(rèn)識,把概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。
長期以來,人們認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很簡單,只需遵循規(guī)范和手冊,等建筑師完成建筑設(shè)計(jì)后,使用計(jì)算機(jī)就可以完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但這不能充分地運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者的知識和技能,而且還會(huì)與建筑設(shè)計(jì)方案產(chǎn)生分歧和矛盾。所以我們應(yīng)考慮在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何運(yùn)用概念設(shè)計(jì),比如結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì),抗震設(shè)計(jì)要求能消減外荷載,吸收或轉(zhuǎn)換震動(dòng)的能量;而抗風(fēng)設(shè)計(jì)則要求結(jié)構(gòu)在風(fēng)的作用下動(dòng)力效應(yīng)較小,剛度較大。這一矛盾必然影響結(jié)構(gòu)體系的抗風(fēng)和抗震性能。為了彌補(bǔ)這一缺陷,需要合理的概念設(shè)計(jì)與延性構(gòu)造措施來加以保證。
1.2概念設(shè)計(jì)的重要性,還體現(xiàn)在方案設(shè)計(jì)階段。初步設(shè)計(jì)過程是不能借助計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的,這就需要結(jié)構(gòu)工程師綜合運(yùn)用結(jié)構(gòu)概念,選擇最為可靠、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)方案。為此,需要工程師不斷地豐富自己的設(shè)計(jì)理念,深入了解各類結(jié)構(gòu)的性能,并能有意識地、靈活地運(yùn)用它們。運(yùn)用概念性近似估算方法,可以在設(shè)計(jì)方案階段迅速、有效地對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇。所得方案往往概念清晰、定性準(zhǔn)確,避免后期設(shè)計(jì)階段一些不必要的繁瑣運(yùn)算,具有較好的經(jīng)濟(jì)可靠性能。同時(shí),這也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。美國一些著名學(xué)者和專家曾說過:“誤用計(jì)算機(jī)造成結(jié)構(gòu)破壞而引起災(zāi)難只是一個(gè)時(shí)間的問題。”計(jì)算軟件的選擇和使用不當(dāng),也會(huì)造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理,甚至影響到建筑物本身的安全性。應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的思想,可以避免此類情況的發(fā)生。
1.3新抗震規(guī)范提出了在建筑物內(nèi)設(shè)置地震反應(yīng)觀測系統(tǒng)的要求,并提出了結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性(周期和振型)相近的抗震概念。所以在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中還應(yīng)該注意結(jié)構(gòu)與場地的共振問題。例如在唐山地震時(shí),天津塘沽地區(qū)的7-10層框架結(jié)構(gòu)房屋破壞嚴(yán)重,而3-5層的磚混結(jié)構(gòu)住宅卻只有輕微損壞。后來經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),框架房屋的自振周期和場地的卓越周期一致導(dǎo)致共振,而3-5層磚混住宅的自振周期遠(yuǎn)低于場地的卓越周期,因此破壞較輕。
1.4建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),存在著許多模糊而且不確定的因素。例如地震作用是一種隨機(jī)性很強(qiáng)而且循環(huán)往復(fù)的荷載,建筑物的地震破壞機(jī)理又十分復(fù)雜,要準(zhǔn)確計(jì)算或預(yù)測建筑物所遭遇的地震特性和參數(shù),還難以做到。風(fēng)荷載的脈動(dòng)性與渦流作用情況也是如此。因?yàn)榻ㄖ锸艿降牡卣鹱饔秒y以確定,所以適用、安全、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系必須注重概念設(shè)計(jì)。
2概念設(shè)計(jì)的理解及應(yīng)用
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的目的是使結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度、延性以及節(jié)能等方面取得最佳,從而滿足“小震不壞,中震可修,大震不倒”的要求。在當(dāng)前的科技水平和經(jīng)濟(jì)條件下,為了保證結(jié)構(gòu)具有可靠的抗震性能,概念設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮以下因素:場地條件和場地土的穩(wěn)定性,建立結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,抗震結(jié)構(gòu)體系的選取,材料效用,風(fēng)作用、溫度作用以及結(jié)構(gòu)的空間作用等。
2.1現(xiàn)行抗震計(jì)算模型的理解和應(yīng)用
新抗震規(guī)范規(guī)定:一般情況下,應(yīng)允許在建筑結(jié)構(gòu)的2個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。而實(shí)際結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的主要原因則是計(jì)算模型問題。即:僅僅對相互正交的2個(gè)主軸方向進(jìn)行內(nèi)力分析和強(qiáng)度設(shè)計(jì),不能真實(shí)反映結(jié)構(gòu)的空間作用。所以,應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的原理,結(jié)合大量震害和試驗(yàn)研究成果,所得出的結(jié)論是:構(gòu)件的最不利受力狀態(tài)隨著構(gòu)件和地震作用方向而變化。當(dāng)?shù)卣鹱饔梅较蚺c結(jié)構(gòu)主軸方向一致時(shí),梁處于最不利受力狀態(tài);當(dāng)?shù)卣鹱饔门c結(jié)構(gòu)的主軸方向呈45度時(shí),大多數(shù)柱處于最不利受力狀態(tài)。
2.2結(jié)構(gòu)薄弱部位抗震構(gòu)造措施的理解和應(yīng)用
結(jié)構(gòu)薄弱部位的處理,如建筑平面外墻轉(zhuǎn)角處的轉(zhuǎn)角窗,限制了角部結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件的設(shè)置,如果采用概念設(shè)計(jì),解決這一問題的方法是2豎向構(gòu)件間應(yīng)設(shè)厚板、暗梁等可靠拉結(jié)。再如,由于節(jié)點(diǎn)部位的重要性,所以引入抗裂性的概念,以此來比較梁、柱節(jié)點(diǎn)偏心所引起的節(jié)點(diǎn)性能的變化。建議在地震區(qū),不宜采取梁柱偏心過大的節(jié)點(diǎn)形式,而且構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的承載力不應(yīng)低于其連接構(gòu)件的承載力。
3建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的前景展望
結(jié)構(gòu)抗震體系由傳統(tǒng)的以“硬抗”為主的抗震體系向以“柔抗”為主的結(jié)構(gòu)減震控制體系發(fā)展。結(jié)構(gòu)減震體系采用的是以“柔”克剛的新概念,它通過調(diào)整結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、隔震、減能或控制來達(dá)到抗震的目的,在未來的工民建中結(jié)構(gòu)抗震的思路將向著減輕危害的方向發(fā)展。
4總結(jié)
經(jīng)過多年的抗震探索和研究,設(shè)計(jì)中引入了概念設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)新理念。這種設(shè)計(jì)理念從宏觀角度對建筑抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),在某些方面彌補(bǔ)了以往設(shè)計(jì)思路對抗震結(jié)構(gòu)思考的不足之處,為今后的工民建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)開辟了新路。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊星;;地下室結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)探討[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用――第十三屆全國工程建設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年
篇2
[論文摘要]高層建筑抗震工作一直建筑設(shè)計(jì)和施工的重點(diǎn),概述高層建筑的發(fā)展,對建筑抗震進(jìn)行必要的理論分析,從而來探索高層建筑的設(shè)計(jì)理念、方法,從而采取必須的抗震措施。
現(xiàn)階段,土與結(jié)構(gòu)物共同工作理論的研究與發(fā)展使建筑抗震分析在概念上進(jìn)一步走向完善,如果可以在結(jié)構(gòu)與地基的材料特性,動(dòng)力響應(yīng),計(jì)算理論,穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)諸方面得到符合實(shí)際的發(fā)展,自然會(huì)在建筑結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域內(nèi)起到重要的作用。
一、高層建筑發(fā)展概況
80年代,是我國高層建筑在設(shè)計(jì)計(jì)算及施工技術(shù)各方面迅速發(fā)展的階段。各大中城市普遍興建高度在100m左右或100m以上的以鋼筋為主的建筑,建筑層數(shù)和高度不斷增加,功能和類型越來越復(fù)雜,結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化。比較有代表性的高層建筑有上海錦江飯店,它是一座現(xiàn)代化的高級賓館,總高153.52m,全部采用框架一芯墻全鋼結(jié)構(gòu)體系,深圳發(fā)展中心大廈43層高165.3m,加上天線的高度共185.3m,這是我國第一幢大型高層鋼結(jié)構(gòu)建筑。進(jìn)入90年代我國高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)進(jìn)入了新的階段。不僅結(jié)構(gòu)體系及建筑材料出現(xiàn)多樣化而且在高度上長幅很大有一個(gè)飛躍。深圳于1995年6月封頂?shù)牡赝醮髲B,81層高,385.95m為鋼結(jié)構(gòu),它居目前世界建筑的第四位。
二、建筑抗震的理論分析
(一)建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范
建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實(shí)際上是各國建筑抗震經(jīng)驗(yàn)帶有權(quán)威性的總結(jié),是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(jì)(包括結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算,結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容)的法定性文件它既反映了各個(gè)國家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)的時(shí)代水平,又反映了各個(gè)國家的具體抗震實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。它雖然受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo),向技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的方向發(fā)展,但它更要有堅(jiān)定的工程實(shí)踐基礎(chǔ),把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點(diǎn)冒險(xiǎn)和不實(shí)。正是基于這種認(rèn)識,現(xiàn)代規(guī)范中的條文有的被列為強(qiáng)制性條文,有的條文中用了“嚴(yán)禁,不得,不許,不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須,應(yīng)該,宜于,可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。
(二)抗震設(shè)計(jì)的理論
1、擬靜力理論。擬靜力理論是20世紀(jì)10~40年展起來的一種理論,它在估計(jì)地震對結(jié)構(gòu)的作用時(shí),僅假定結(jié)構(gòu)為剛性,地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個(gè)比例常數(shù)(地震系數(shù))。
2、反應(yīng)譜理論。反應(yīng)譜理論是在加世紀(jì)40~60年展起來的,它以強(qiáng)地震動(dòng)加速度觀測記錄的增多和對地震地面運(yùn)動(dòng)特性的進(jìn)一步了解,以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ),是加理工學(xué)院的一些研究學(xué)者對地震動(dòng)加速度記錄的特性進(jìn)行分析后取得的一個(gè)重要成果。
3、動(dòng)力理論。動(dòng)力理論是20世紀(jì)70-80年廣為應(yīng)用的地震動(dòng)力理論。它的發(fā)展除了基于60年代以來電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展外,人們對各類結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應(yīng)過程有了較多的了解,同時(shí)隨著強(qiáng)震觀測臺(tái)站的不斷增多,各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記錄也不斷增多。進(jìn)一步動(dòng)力理論也稱地震時(shí)程分析理論,它把地震作為一個(gè)時(shí)間過程,選擇有代表性的地震動(dòng)加速度時(shí)程作為地震動(dòng)輸入,建筑物簡化為多自由度體系,計(jì)算得到每一時(shí)刻建筑物的地震反應(yīng),從而完成抗震設(shè)計(jì)工作。
三、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)
(一)抗震措施
在對結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中,除要考慮概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算外,歷次地震后人們在限制建筑高度,提高結(jié)構(gòu)延性(限制結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)材料使用)等方面總結(jié)的抗震經(jīng)驗(yàn)一直是各國規(guī)范重視的問題。當(dāng)前,在抗震設(shè)計(jì)中,從概念設(shè)計(jì),抗震驗(yàn)算及構(gòu)造措施等三方面入手,在將抗震與消震(結(jié)構(gòu)延性)結(jié)合的基礎(chǔ)上,建立設(shè)計(jì)地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設(shè)計(jì)指標(biāo)和方法,直至進(jìn)一步通過一些結(jié)構(gòu)措施(隔震措施,消能減震措施)來減震,即減小結(jié)構(gòu)上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟(jì)的抗震性能是當(dāng)代抗震設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)展的方向。而且,強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎和強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件在提高結(jié)構(gòu)延性方面的作用已得到普遍的認(rèn)可。
(二)高層建筑的抗震設(shè)計(jì)理念
我國《建筑抗震規(guī)范》(GB50011-2001)對建筑的抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”的要求,“三水準(zhǔn)”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。當(dāng)遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時(shí),結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段,建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此,要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算,要求建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時(shí),結(jié)構(gòu)屈服進(jìn)入非彈性變形階段,建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此,要求結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芰Γ┎话l(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞。當(dāng)遭遇第三設(shè)防烈度地震即高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震時(shí),結(jié)構(gòu)雖然破壞較重,但結(jié)構(gòu)的非彈性變形離結(jié)構(gòu)的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞,從而保障了人員的安全。因此,要求建筑具有足夠的變形能力,其彈塑性變形不超過規(guī)定的彈塑性變形限值。
三個(gè)水準(zhǔn)烈度的地震作用水平,按三個(gè)不同超越概率(或重現(xiàn)期)來區(qū)分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重現(xiàn)期50年;設(shè)防烈度地震(基本地震):50年超越概率 10%,重現(xiàn)期475年;罕遇地震:50年超越概率 2%-3%,重現(xiàn)期 1641-2475年,平均約為2000年。
對建筑抗震的三個(gè)水準(zhǔn)設(shè)防要求,是通過“兩階段”設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)的,其方法步驟如下:第一階段:第一步采用與第一水準(zhǔn)烈度相應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),先計(jì)算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng),與風(fēng)、重力荷載效應(yīng)組合,并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù),進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì),從而滿足第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要求;第二步是采用同一地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算出結(jié)構(gòu)的層間位移角,使其不超過抗震規(guī)范所規(guī)定的限值;同時(shí)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動(dòng)滿足第二水準(zhǔn)的變形要求。第二階段:采用與第三水準(zhǔn)相對應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),計(jì)算出結(jié)構(gòu)(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié))的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規(guī)范的限值。并采用必要的抗震構(gòu)造措施,從而滿足第三水準(zhǔn)的防倒塌要求。
(三)高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法
我國的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)對各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)采用的方法作了以下規(guī)定:1、高度不超過 40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法等簡化方法。2、除1 款外的建筑結(jié)構(gòu),宜采用振型分解反應(yīng)譜方法。3、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑,應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算,可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。
參考文獻(xiàn)
[1]朱鏡清.結(jié)構(gòu)抗震分析原理[M].地震出版社,2002.11.
篇3
關(guān)鍵詞:高層建筑;混凝土房屋;抗震設(shè)計(jì);抗震設(shè)防
Abstract: This article researches and analyzes the seismic design of the tall reinforced concrete building, according to the author’s practical experience and summarized relevant materials,.
Key words: high-rise building; concrete building; seismic design; seismic fortification
中圖分類號:TU3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中,設(shè)計(jì)階段是整個(gè)工程最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),在設(shè)計(jì)中要考慮到多方面的因素。本文結(jié)合工作實(shí)踐對高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行理論上的研究,從設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)原則到設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討,雖然有些粗淺,希望對同行們有一定的參考作用。
地震是人類在繁衍生息、社會(huì)發(fā)展過程中遇到的一種可怕的自然災(zāi)害。強(qiáng)烈地震常常以其猝不及防的突發(fā)性和巨大的破壞力給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類生存安全和社會(huì)穩(wěn)定、社會(huì)功能帶來嚴(yán)重的危害。據(jù)統(tǒng)計(jì),歷史上各種自然災(zāi)害曾毀滅了世界各地 52 個(gè)城市,其中因地震而毀滅的城市有 27 個(gè)。地震之外的其它各種災(zāi)害,如水災(zāi)、火災(zāi)、火山噴發(fā)、風(fēng)災(zāi)、沙災(zāi)、旱災(zāi)等毀滅的城市為 25 座。因此,地震占災(zāi)害總數(shù)的 52%??梢姷卣馂?zāi)害確系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發(fā)的次生災(zāi)害(約占 95%)。無數(shù)次的震害告訴我們,抗震設(shè)計(jì)是防御和減輕地震災(zāi)害最有效、最根本的措施。
1 建筑抗震的理論分析
1.1 建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范 建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實(shí)際上是各國建筑抗震經(jīng)驗(yàn)帶有權(quán)威性的總結(jié),是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(jì)(包括結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算,結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容)的法定性文件它既反映了各個(gè)國家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)的時(shí)代水平,又反映了各個(gè)國家的具體抗震實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。它雖然受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo),向技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的方向發(fā)展,但它更要有堅(jiān)定的工程實(shí)踐基礎(chǔ),把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點(diǎn)冒險(xiǎn)和不實(shí)。正是基于這種認(rèn)識,現(xiàn)代規(guī)范中的條文有的被列為強(qiáng)制性條文,有的條文中用了“嚴(yán)禁,不得,不許,不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須,應(yīng)該,宜于,可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。
1.2 抗震設(shè)計(jì)的理論 擬靜力理論。擬靜力理論是 20 世紀(jì) 10~40 年展起來的一種理論,它在估計(jì)地震對結(jié)構(gòu)的作用時(shí),僅假定結(jié)構(gòu)為剛性,地震力水平作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心上。地震力的大小當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個(gè)比例常數(shù)(地震系數(shù))。反應(yīng)譜理論。反應(yīng)譜理論是在加世紀(jì) 40~60 年展起來的,它以強(qiáng)地震動(dòng)加速度觀測記錄的增多和對地震地面運(yùn)動(dòng)特性的進(jìn)一步了解,以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ),是加理工學(xué)院的一些研究學(xué)者對地震動(dòng)加速度記錄的特性進(jìn)行分析后取得的一個(gè)重要成果。動(dòng)力理論。動(dòng)力理論是 20 世紀(jì) 70-80 年廣為應(yīng)用的地震動(dòng)力理論。它的發(fā)展除了基于 60 年代以來電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展外,人們對各類結(jié)構(gòu)在地震作用下的線性與非線性反應(yīng)過程有了較多的了解,同時(shí)隨著強(qiáng)震觀測臺(tái)站的不斷增多,各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記錄也不斷增多。進(jìn)一步動(dòng)力理論也稱地震時(shí)程分析理論,它把地震作為一個(gè)時(shí)間過程,選擇有代表性的地震動(dòng)加速度時(shí)程作為地震動(dòng)輸入,建筑物簡化為多自由度體系,計(jì)算得到每一時(shí)刻建筑物的地震反應(yīng),從而完成抗震設(shè)計(jì)工作。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)
2.1 抗震措施 在對結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中,除要考慮概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算外,歷次地震后人們在限制建筑高度,提高結(jié)構(gòu)延性(限制結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)材料使用)等方面總結(jié)的抗震經(jīng)驗(yàn)一直是各國規(guī)范重視的問題。當(dāng)前,在抗震設(shè)計(jì)中,從概念設(shè)計(jì),抗震驗(yàn)算及構(gòu)造措施等三方面入手,在將抗震與消震(結(jié)構(gòu)延性)結(jié)合的基礎(chǔ)上,建立設(shè)計(jì)地震力與結(jié)構(gòu)延性要求相互影響的雙重設(shè)計(jì)指標(biāo)和方法,直至進(jìn)一步通過一些結(jié)構(gòu)措施(隔震措施,消能減震措施)來減震,即減小結(jié)構(gòu)上的地震作用使得建筑在地震中有良好而經(jīng)濟(jì)的抗震性能是當(dāng)代抗震設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)展的方向。而且,強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎和強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件在提高結(jié)構(gòu)延性方面的作用已得到普遍的認(rèn)可。
2.2 抗震設(shè)計(jì)理念 我國 《建筑抗震規(guī)范》(GB50011-2001)對建筑的抗震設(shè)防提出“三水準(zhǔn)、兩階段”的要求,“三水準(zhǔn)”即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。當(dāng)遭遇第一設(shè)防烈度地震即低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震時(shí),結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段,建筑物處于正常使用狀態(tài)。建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此, 要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算,要求建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值。當(dāng)遭遇第二設(shè)防烈度地震即相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的基本烈度地震時(shí),結(jié)構(gòu)屈服進(jìn)入非彈性變形階段,建筑物可能出現(xiàn)一定程度的破壞。但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。因此,要求結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芰Γ┎话l(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞。當(dāng)遭遇第三設(shè)防烈度地震即高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震時(shí),結(jié)構(gòu)雖然破壞較重,但結(jié)構(gòu)的非彈性變形離結(jié)構(gòu)的倒塌尚有一段距離。不致倒塌或者發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞,從而保障了人員的安全。因此,要求建筑具有足夠的變形能力,其彈塑性變形不超過規(guī)定的彈塑性變形限值。
三個(gè)水準(zhǔn)烈度的地震作用水平,按三個(gè)不同超越概率(或重現(xiàn)期)來區(qū)分的:多遇地震:50 年超越概率 63.2%,重現(xiàn)期 50 年;設(shè)防烈度地震(基本地震):50 年超越概率 10%,重現(xiàn)期 475 年;罕遇地震:50 年超越概率 2%-3%,重現(xiàn)期 1641-2475 年,平均約為 2000年。對建筑抗震的三個(gè)水準(zhǔn)設(shè)防要求,是通過“兩階段”設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)的,其方法步驟如下:第一階段:第一步采用與第一水準(zhǔn)烈度相應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),先計(jì)算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng),與風(fēng)、重力荷載效應(yīng)組合。并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)。進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì),從而滿足第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要求;第二步是采用同一地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算出結(jié)構(gòu)的層間位移角,使其不超過抗震規(guī)范所規(guī)定的限值;同時(shí)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動(dòng)滿足第二水準(zhǔn)的變形要求。第二階段:采用與第三水準(zhǔn)相對應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),計(jì)算出結(jié)構(gòu)(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié))的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規(guī)范的限值。并采用必要的抗震構(gòu)造措施,從而滿足第三水準(zhǔn)的防倒塌要求。
2.3 抗震設(shè)計(jì)方法 我國的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)對各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)采用的方法作了以下規(guī)定:高度不超過 40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法等簡化方法;除 1 款外的建筑結(jié)構(gòu),宜采用振型分解反應(yīng)譜方法;特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑,應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算,可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。
3 結(jié)語
要使工程建設(shè)真正達(dá)到能夠減輕以至避免地震災(zāi)害,把握好抗震設(shè)計(jì)關(guān)是減輕地震災(zāi)害的根本措施。
參考文獻(xiàn):
[1]朱鏡清.結(jié)構(gòu)抗震分析原理[M].地震出版社,2002.11.
[2]鄭文忠,王英.對既有房屋套建增層改造的認(rèn)識與思考[J].工業(yè)建筑,2008.6.
[3]計(jì)靜.套建增層預(yù)應(yīng)力鋼骨混凝土框架抗震性能與設(shè)計(jì)方法研究.哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文,2008.
篇4
關(guān)鍵詞:砌體結(jié)構(gòu);地震破壞;抗震設(shè)計(jì);抗震新理念
中圖分類號:P315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 前言
砌體結(jié)構(gòu)作為主要的建筑結(jié)構(gòu)類型,大量應(yīng)用于居民樓、辦公樓及學(xué)校醫(yī)院等建筑中。雖然近些年鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于其較優(yōu)良的性能而受到廣泛的使用,但是現(xiàn)在大部分建成及在建的房屋建筑,尤其在鄉(xiāng)村及城鎮(zhèn)中,仍然以砌體結(jié)構(gòu)作為主要的房屋結(jié)構(gòu)。同時(shí),我國所處的位置,板塊運(yùn)動(dòng)比較活躍,經(jīng)常發(fā)生地震災(zāi)害。在我國每年都會(huì)發(fā)生由于砌體結(jié)構(gòu)抗震不足造成的人員及財(cái)產(chǎn)損失的事故。因此,本文重點(diǎn)討論了增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能的措施和方法。在發(fā)生地震時(shí),盡量避免出現(xiàn)人員傷亡,并努力降低財(cái)產(chǎn)的損失。
2 影響砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的因素
2.1 設(shè)計(jì)因素
(1)設(shè)計(jì)房屋建筑時(shí),沒有考慮結(jié)構(gòu)將來的抗震要求。有些建筑的平面設(shè)計(jì)的不規(guī)則,只是盲目地追求立面的美觀,外墻的窗戶非常的大,而這使得建筑物的外墻不能承受地震的作用而常常出現(xiàn)破壞現(xiàn)象[1]。
(2)具有過多的懸挑結(jié)構(gòu),嚴(yán)重影響了抗震的性能。建筑設(shè)計(jì)中采用懸挑結(jié)構(gòu)能達(dá)到一些立體的效果。但過于追求這種效果使得懸挑時(shí)受彎的構(gòu)件產(chǎn)生較大的撓度,從而極易在地震中遭到破壞。
(3)僅僅依賴構(gòu)造柱抵抗地震災(zāi)害。構(gòu)造柱確實(shí)能顯著地提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能。但若缺少足夠的抗震墻體,只是單純的依賴構(gòu)造柱抗震往往效果不佳。
(4)房屋建筑的高度超過了規(guī)范的要求。現(xiàn)實(shí)施工中,總有些設(shè)計(jì)人員違反規(guī)定,房屋的層數(shù)或者總高度超出規(guī)定的值。房屋高度逐漸增加時(shí),房屋的彎曲變形增加。但是砌體結(jié)構(gòu)本身抵抗彎曲變形等方面的能力是很差的,房屋高度過高,在發(fā)生地震時(shí)極容易發(fā)生破壞。
(5)選擇了不合理的基礎(chǔ)方案。在抗震設(shè)防區(qū)內(nèi)修建砌體結(jié)構(gòu)時(shí),若地基軟弱,要首先考慮樁基或箱基等具有較好的抗震性能的基礎(chǔ)形式。而有些單位貪圖私利,使用廉價(jià)的基礎(chǔ)形式。而這常會(huì)造成極其惡劣的后果。
2.2 施工因素
(1)砌筑時(shí)使用了不飽滿的砂漿。水平灰縫或垂直灰縫所用的砂漿具有較低的飽滿度,因而降低了砂漿與砌體之間的粘結(jié)力,影響了砌筑墻的強(qiáng)度,從而也影響到了砌體結(jié)構(gòu)整體的抗震強(qiáng)度。
(2)縱墻與橫墻交接的地方?jīng)]有留牙槎。某些施工單位偷懶,砌筑時(shí)常常不留錯(cuò)槎。這嚴(yán)重地降低了房屋建筑的整體性能,并同樣影響了砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能[2]。
(3)構(gòu)造柱中的插筋位置移動(dòng)。從基礎(chǔ)圈梁或基礎(chǔ)中伸出的預(yù)留的構(gòu)造柱插筋發(fā)生了移位;在樓與屋蓋的節(jié)點(diǎn)處的構(gòu)造柱的箍筋沒有加密;砌體內(nèi)的水平向的拉結(jié)鋼筋的位置沒有滿足要求或其深入到縱墻的長度不足等問題都會(huì)影響砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能。
(4)空心板底部坐漿未滿足要求。鋪好預(yù)制板后,提前鋪好的坐漿厚薄變得不均勻,使得空心板變得不穩(wěn)定,從而顯著地影響了砌體結(jié)構(gòu)的抗震能力。
(5)未按照施工圖紙進(jìn)行施工。個(gè)別施工單位沒有取得設(shè)計(jì)單位的許可,擅自更改原設(shè)計(jì)的內(nèi)容,極有可能為結(jié)構(gòu)的抗震埋下隱患。
3 砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)
3.1 抗震概念設(shè)計(jì)
3.1.1 房屋高度與層數(shù)
通過研究歷史上的多次地震,發(fā)現(xiàn)在正常的地基條件下,如果砌體結(jié)構(gòu)房屋的層數(shù)愈多,高度愈大,則震害愈大。因此適當(dāng)?shù)南拗破鲶w結(jié)構(gòu)的層數(shù)及高度,能夠既有效又經(jīng)濟(jì)的抵抗地震災(zāi)害?,F(xiàn)在我國有關(guān)部門專門制訂了相關(guān)的法律來控制砌體結(jié)構(gòu)房屋的層數(shù)及高度。另外對于房屋的高寬比,即房屋建筑的總高度與總寬度的最大比值,也需要做出相關(guān)的規(guī)定。高寬比能表征結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度、抗傾覆性能、整體穩(wěn)定及承載能力等性能。若高寬比較大,結(jié)構(gòu)在地震時(shí)容易產(chǎn)生整體性的彎曲破壞,因此對于房屋的高寬比要按照規(guī)范的要求選擇合適的比值。
3.1.2 結(jié)構(gòu)體系
如果房屋的結(jié)構(gòu)采用砌體結(jié)構(gòu),則其主要采用橫墻承重或者縱墻與橫墻共同承重等房屋結(jié)構(gòu)體系??v墻與橫墻盡量均勻?qū)R布置,在豎向要上下連續(xù)。相同的結(jié)構(gòu)單元要選擇相同的結(jié)構(gòu)體系,不要混雜體系。砌體結(jié)構(gòu)中墻體的布置要盡量使地震作用具有合適的傳播途徑,防止因?yàn)榫植康耐蛔兌a(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié),從而造成應(yīng)力集中或者塑性變形的集中。對于可能產(chǎn)生的薄弱環(huán)節(jié),要及時(shí)采取措施增強(qiáng)其抗震性能。
3.1.3 平立面的布置
對于采用砌體結(jié)構(gòu)的建筑,其平面布置要規(guī)則和對稱。平面的形狀應(yīng)該有較好的整體性能。樓梯間盡量不要設(shè)置在建筑物的盡端及轉(zhuǎn)角處。房屋建筑的立面以及豎直方向的剖面要求盡量規(guī)則,并盡量使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變化得均勻。墻體沿著豎向布置時(shí),上下應(yīng)該連續(xù),防止剛度發(fā)生突變。
3.2 抗震構(gòu)造措施
3.2.1 設(shè)置圈梁及構(gòu)造柱
對于砌體結(jié)構(gòu),其構(gòu)造柱及圈梁的設(shè)置要符合規(guī)范的要求。如果房屋建筑的層數(shù)或者高度毗鄰砌體結(jié)構(gòu)所要求的限定高度時(shí),橫墻中的構(gòu)造柱之間的距離不應(yīng)當(dāng)超出兩倍的層高。若多層住宅的開間較大或者橫墻較少,則要更嚴(yán)格的設(shè)置構(gòu)造柱的間距。沿著墻體的方向,構(gòu)造柱的截面及配筋一般不發(fā)生變化,故各個(gè)樓層構(gòu)造柱的高處應(yīng)該有圈梁當(dāng)作錨固點(diǎn),從而形成左右及上下墻段的固結(jié)約束作用[3]。構(gòu)造柱要與樓層上下處樓蓋圈梁相拉結(jié),使得圈梁對房屋進(jìn)行水平約束。
3.2.2 構(gòu)造件間的連接
構(gòu)造柱與屋蓋以及樓板之間要連接合適。圈梁與構(gòu)造柱相連接的地方,構(gòu)造柱內(nèi)部的縱筋應(yīng)該穿過圈梁,從而使得上下貫通。構(gòu)造柱與房屋的墻體要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪B接。構(gòu)造柱與墻體相連接的地方要砌筑成馬牙槎,并設(shè)置一些拉結(jié)筋。屋頂之間同樣要進(jìn)行合理的連接。構(gòu)造柱要一直伸到屋頂間頂部,并應(yīng)該連接到頂部的圈梁。
3.2.3 樓梯間設(shè)計(jì)
作為災(zāi)害發(fā)生時(shí)主要的逃生疏散通道,一定要保證樓梯間不受過大的破壞并能及時(shí)使用。因此要重視樓梯間的抗震設(shè)計(jì)。當(dāng)?shù)卣鹆叶葹?度及9度時(shí),頂層樓梯間的橫墻與外墻要沿著墻高每0.5米設(shè)置2Φ6的鋼筋。樓梯間和門廳陽角等處的大梁的支撐長度不得小于0.5米,并連接圈梁
4 砌體結(jié)構(gòu)抗震新理念簡介
4.1 隔震設(shè)計(jì)
砌體結(jié)構(gòu)的隔震設(shè)計(jì)在最近得到了提倡。這種設(shè)計(jì)方法指將預(yù)先準(zhǔn)備好的阻尼器及隔震器等隔震設(shè)施設(shè)置在房屋建筑物的上部結(jié)構(gòu)及其基礎(chǔ)之間。從而阻隔了地震產(chǎn)生的能量傳播到建筑物的上部結(jié)構(gòu),同時(shí)降低了傳入上部結(jié)構(gòu)的能量。并且能夠減弱房屋上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的地震反應(yīng),所以能夠滿足期望的抗震性能的要求。在我國,“橡膠式隔震支座”技術(shù)目前較為成熟,并在一些實(shí)際工程中收到了良好的效果。
4.2 消能減震設(shè)計(jì)
砌體結(jié)構(gòu)的消能減震設(shè)計(jì)是一種新穎的抗震設(shè)計(jì)。它將由阻尼器及連接支撐等器件組成的消能部件設(shè)置在房屋建筑的抗側(cè)向力的結(jié)構(gòu)中。并利用阻尼器產(chǎn)生的局部變形來施加附加阻尼,以便能夠吸收及消耗地震所產(chǎn)生的能量[4]。這種設(shè)計(jì)中,阻尼器能消耗一部分地震能量,剩余的地震能轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃文芗敖Y(jié)構(gòu)中的動(dòng)能,因而能夠降低地震對上部結(jié)構(gòu)的影響。目前的理論及研究已經(jīng)證實(shí),消能減震設(shè)計(jì)能夠有效的降低結(jié)構(gòu)在水平及豎向方向的地震作用。
5 總結(jié)
砌體結(jié)構(gòu)的房屋在我國應(yīng)用非常廣泛,是人類生活工作及從事其他活動(dòng)的場所。因此在地震烈度較高的地區(qū),要特別注意砌體房屋的抗震性能。本論文簡要地分析了對房屋的抗震性能有影響的一部分因素,并特別研究了砌體房屋的主要抗震措施。另外簡述了隔震設(shè)計(jì)及消能減震設(shè)計(jì)等抗震新理念,以保證人民群眾能安心及安全的使用砌體建筑,盡可能降低地震引起的各種災(zāi)害。
參考文獻(xiàn)
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篇5
關(guān)鍵詞:地震、學(xué)校建筑、安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、重建、
中圖分類號:S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
以往的各大地震災(zāi)害中,許多學(xué)校建筑展示出各大學(xué)校中建筑的安全問題。在每次的反思及總結(jié),從吸取不足之處轉(zhuǎn)換成對災(zāi)害各方面有益的變化,往后災(zāi)害中不再出現(xiàn)悲傷。以下從各方面分析大地震之后對學(xué)校建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)上的一些個(gè)人想法供社會(huì)同行一起探討。
1 各界對震后學(xué)??拐鸢踩爸亟ㄏ嚓P(guān)問題的探討
各大地震后,學(xué)校建筑安全和災(zāi)后重建受到各界的關(guān)注,為總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并為地震災(zāi)后恢復(fù)重建提供科學(xué)技術(shù)支撐,各高等學(xué)校、科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu)等的學(xué)者積極展開了對學(xué)??拐鸢踩椭亟ㄓ嘘P(guān)問題的專題研究,成果文獻(xiàn)的數(shù)量激增。
1.1震害調(diào)查
很多專業(yè)機(jī)構(gòu)和研究人員奔赴地震災(zāi)區(qū)做了大量的震后房屋應(yīng)急評估和震害情況實(shí)地調(diào)研,對包括學(xué)校建筑在內(nèi)的災(zāi)區(qū)建筑震害調(diào)查分析的研究結(jié)論主要有:建筑設(shè)計(jì)和施工嚴(yán)格執(zhí)行抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的必要性和有效性,多跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系抗震性能較好,學(xué)校建筑設(shè)計(jì)在規(guī)劃選址、平面設(shè)計(jì)、空間造型設(shè)計(jì)、疏散設(shè)計(jì)、構(gòu)造設(shè)計(jì)等方面亟須改進(jìn)。
1.2經(jīng)驗(yàn)介紹
為了應(yīng)對地震災(zāi)害,中國政府部門和研究機(jī)構(gòu)與聯(lián)合國機(jī)構(gòu)、國際援助機(jī)構(gòu)等聯(lián)合召開了多次關(guān)于地震災(zāi)后重建國際經(jīng)驗(yàn)、政策建議、交流合作的研討會(huì),分享國際社會(huì)災(zāi)后重建和恢復(fù)規(guī)劃的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。各國學(xué)校防震經(jīng)驗(yàn)研究方面的文獻(xiàn)介紹分析了世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)、日本、美國加州和中國臺(tái)灣地區(qū)的國際經(jīng)驗(yàn),作為順利開展災(zāi)后恢復(fù)和重建活動(dòng)、制定災(zāi)后重建規(guī)劃方案的借鑒。這些研究主要從教育管理及發(fā)展、建筑安全與防災(zāi)等學(xué)科角度,側(cè)重于對國際上學(xué)校建筑地震安全和災(zāi)后重建的政策、法律、法規(guī)層面上的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)介紹,并提出了對我國的借鑒建議。
2 震后及時(shí)制定、修訂了學(xué)??拐鸢踩蜑?zāi)后重建相關(guān)法律、法規(guī)和設(shè)計(jì)規(guī)范學(xué)校
地震災(zāi)害暴露出現(xiàn)有法律法規(guī)體系的不足,地震災(zāi)害給現(xiàn)行法律觀念和法律制度提出了挑戰(zhàn)和要求,需要積極完善相關(guān)法律制度,須嚴(yán)格執(zhí)行工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),并符合教育部與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等的導(dǎo)則要求。
以上震后學(xué)??拐鸢踩椭亟ㄏ嚓P(guān)法律依據(jù)對指導(dǎo)災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建,提高學(xué)校建筑工程抗震設(shè)防能力,保證建筑工程質(zhì)量,保護(hù)師生生命安全具有重要意義,這些法律法規(guī)主要通過實(shí)施以下政策保證將學(xué)校等公共服務(wù)設(shè)施建成“最安全、最牢固、群眾最放心的建筑”。
①優(yōu)先重建:在重建計(jì)劃上優(yōu)先安排學(xué)校、醫(yī)院等公共服務(wù)設(shè)施的恢復(fù)重建。
②科學(xué)規(guī)劃:根據(jù)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的進(jìn)程和人口流動(dòng)的基本趨勢,合理調(diào)整災(zāi)后學(xué)校布局,進(jìn)一步整合教育資源,提高教育質(zhì)量。
③保證資金:災(zāi)后重建資金由中央財(cái)政支出、各省對口援建、港澳特區(qū)政府支持、社會(huì)捐贈(zèng)、銀行信貸支持和社會(huì)投入等構(gòu)成,優(yōu)先保證學(xué)校建筑等公共服務(wù)設(shè)施和民生工程的快速恢復(fù)重建。
④安全第一:提高了學(xué)校建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),要求災(zāi)區(qū)新建學(xué)校嚴(yán)格執(zhí)行強(qiáng)制性建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和各行業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),保證施工質(zhì)量。災(zāi)區(qū)對口支援城市和援建企業(yè)為此不惜成本打造“最堅(jiān)固、最安全,經(jīng)得起歷史檢驗(yàn)的建筑”。
⑤提高標(biāo)準(zhǔn):修訂后的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范特別加強(qiáng)了對未成年人在地震等突發(fā)事件中的保護(hù),對教育建筑中幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的教學(xué)用房以及學(xué)生宿舍和食堂抗震設(shè)防類別均予以提高,即不低于重點(diǎn)設(shè)防乙類,這意味著學(xué)校建筑將按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施。
3學(xué)校建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)理念
3.1設(shè)計(jì)和建造堅(jiān)固安全的學(xué)校建筑物是規(guī)劃設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)和保護(hù)師生生命的根本措施
歷次地震反復(fù)證明,地震災(zāi)害中建筑物的損毀是人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的直接原因,沒有進(jìn)行足夠抗震設(shè)防設(shè)計(jì)或施工質(zhì)量不合格的建筑非但起不到“庇護(hù)所”的作用,反而成為“殺人兇手”,人員傷亡95%以上是由房屋倒塌造成的。學(xué)校建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的第一目標(biāo)應(yīng)該是保護(hù)學(xué)校建筑使用者的生命安全,盲目追求形式和造型上的新、奇、特而犧牲結(jié)構(gòu)上安全性的設(shè)計(jì)潮流應(yīng)予以糾正。而且應(yīng)將浪費(fèi)在華而不實(shí)、無中生有的各種架構(gòu)上的寶貴投資用于提高結(jié)構(gòu)抗震等級,回歸建筑設(shè)計(jì)安全、實(shí)用、美觀的基本目標(biāo)。
3.2 將學(xué)校作為緊急避難場所設(shè)計(jì)的必要性
如果借鑒日本和美國的經(jīng)驗(yàn),將學(xué)校作為緊急避難場所或緊急求助中心進(jìn)行設(shè)計(jì),一方面較高的建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)可保護(hù)學(xué)生和老師的生命安全,另一方面學(xué)校里大空間的教室和體育場館以及較大的空地可供災(zāi)民避難和臨時(shí)安置,學(xué)校操場還可供救援直升機(jī)降落用,充分發(fā)揮公共建筑在城市防災(zāi)安全體系中的社會(huì)公益性和緊急避難的重要作用。
4 震后學(xué)校重建工程成功實(shí)踐了新的規(guī)劃與設(shè)計(jì)理念和法規(guī)要求
4.1嚴(yán)格執(zhí)行新的法規(guī)規(guī)范,確保建筑抗震安全
在抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)上,根據(jù)新修訂的編號為GB50223-2008的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》,學(xué)校建筑將按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度1度的要求加強(qiáng)其抗震措施。在按新的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范局部修訂》規(guī)定抗震設(shè)防烈度為8度、設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g的都江堰市,新援建的崇義鎮(zhèn)土橋小學(xué)、光明團(tuán)結(jié)小學(xué)等均執(zhí)行了最新抗震標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)為9度抗震構(gòu)造。
往年我國學(xué)校舍建筑多為磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu),震害調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)在經(jīng)抗震設(shè)計(jì)房屋中,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)所受地震損傷相對較輕,其抗震能力優(yōu)于底框架砌體結(jié)構(gòu)和磚混砌體結(jié)構(gòu),而多跨框架結(jié)構(gòu)優(yōu)于單跨框架結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)抗震安全上,重建的學(xué)校建筑吸取了地震災(zāi)害的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),在建設(shè)資金充足的前提下紛紛采用抗震性能較好的鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆鋼筋混凝土框-剪結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)等。
4.2 應(yīng)用新理念和新技術(shù)
為確保學(xué)校建筑安全和充分發(fā)揮公共建筑在城市防災(zāi)安全體系中的社會(huì)公益性,日本和美國的經(jīng)驗(yàn)是將學(xué)校作為緊急避難場所或緊急求助中心進(jìn)行設(shè)計(jì),一方面較高的建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)可保護(hù)學(xué)生和老師的生命安全,另一方面學(xué)校里大空間的教室和體育場館以及較大的空地可供災(zāi)民避難和臨時(shí)安置。
企業(yè)捐建的遵道學(xué)校不僅應(yīng)用了先進(jìn)的隔震技術(shù),而且在規(guī)劃設(shè)計(jì)上考慮了地震疏散和避難場所的要求:如廣泛采用固定式設(shè)計(jì)的學(xué)校家具和設(shè)施,可防止傾倒傷人及造成撤離障礙。學(xué)校教學(xué)樓每層有多達(dá)6個(gè)樓梯疏散出口,樓梯也加寬至可通行4股人流的2.4m,提升了緊急通道的疏散能力,經(jīng)過防災(zāi)演習(xí)和訓(xùn)練,全校1600名師生可在90s左右疏散至安全場地。經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)并提高了堅(jiān)固程度的教室課桌,必要時(shí)可形成緊急避難空間。在學(xué)校的避難中心,供水系統(tǒng)無負(fù)壓水箱自動(dòng)蓄水,常年儲(chǔ)備15m3備用水,按每人每天3cm3配備用水,在與市管網(wǎng)中斷的情況下可保證1000人的5天緊急用水需要。
重建的遵道學(xué)校應(yīng)用了成熟而先進(jìn)的“隔震技術(shù)”,即通過在教學(xué)樓上部結(jié)構(gòu)與建筑基礎(chǔ)中安裝疊層橡膠隔震支座,顯著提升建筑物整體抗震性能。非承重墻體選用延性抗傾覆輕鋼材料輔助抗震,輕鋼墻體與主體結(jié)構(gòu)之間“柔性連接”使墻體不易傾覆并易于修復(fù)。
此外,遵道學(xué)校還適應(yīng)信息時(shí)代新要求,率先配備了突發(fā)事件監(jiān)控中心報(bào)警系統(tǒng)和 “二十一世紀(jì)校園網(wǎng)絡(luò)”系統(tǒng),為孩子們創(chuàng)造了更安全、更現(xiàn)代、更靈活的學(xué)習(xí)環(huán)境。
篇6
關(guān)鍵詞:高層建筑;抗震;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);探討
中圖分類號:[TU208.3]文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
1 高層建筑發(fā)展概況與存在問題
80年代,是我國高層建筑在設(shè)計(jì)計(jì)算及施工技術(shù)各方面迅速發(fā)展的階段。各大中城市普遍興建高度在100m左右或100m以上的以鋼筋為主的建筑,建筑層數(shù)和高度不斷增加,功能和類型越來越復(fù)雜,結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化。比較有代表性的高層建筑有上海錦江飯店,它是一座現(xiàn)代化的高級賓館,總高153.52m,全部采用框架一芯墻全鋼結(jié)構(gòu)體系,深圳發(fā)展中心大廈43層高165.3m,加上天線的高度共185.3m,這是我國第一幢大型高層鋼結(jié)構(gòu)建筑。進(jìn)入90年代我國高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)進(jìn)入了新的階段。不僅結(jié)構(gòu)體系及建筑材料出現(xiàn)多樣化而且在高度上長幅很大有一個(gè)飛躍。深圳于1995年6月封頂?shù)牡赝醮髲B,81層高,385.95m為鋼結(jié)構(gòu),它居目前世界建筑的第四位。
我國高層建筑的結(jié)構(gòu)材料一直以鋼筋混凝土為主。隨著設(shè)計(jì)思想的不斷更新,結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化,建筑平面布置與豎向體型也越來越復(fù)雜,出現(xiàn)了許多超高超限鋼筋混凝土建筑,這就給高層建筑的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)提出了更高的要求。尤其是在抗震設(shè)防地區(qū),如何準(zhǔn)確地對這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行抗震分析以及抗震設(shè)計(jì),已成為高層建筑研究領(lǐng)域的主要課題之一。
2 建筑抗震的理論分析
2.1 建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范
建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范實(shí)際上是各國建筑抗震經(jīng)驗(yàn)帶有權(quán)威性的總結(jié),是指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(jì)(包括結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算,結(jié)構(gòu)抗震措施以及地基抗震分析等主要內(nèi)容)的法定性文件它既反映了各個(gè)國家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)的時(shí)代水平,又反映了各個(gè)國家的具體抗震實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。它雖然受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo),向技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的方向發(fā)展,但它更要有堅(jiān)定的工程實(shí)踐基礎(chǔ),把建筑工程的安全性放在首位,容不得半點(diǎn)冒險(xiǎn)和不實(shí)。正是基于這種認(rèn)識,現(xiàn)代規(guī)范中的條文有的被列為強(qiáng)制性條文,有的條文中用了“嚴(yán)禁,不得,不許,不宜”等體現(xiàn)不同程度限制性和“必須,應(yīng)該,宜于,可以”等體現(xiàn)不同程度靈活性的用詞。
2.2高層建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析。高層建筑進(jìn)入初步設(shè)計(jì)階段后,首先按方案階段確定的結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行計(jì)算分析。計(jì)算模型取自±0. 000至塔頂,假定樓板為平面內(nèi)剛度無限大,其地震反應(yīng)分析基本參數(shù)列于,以及可以看出,隨著樓層高度的增加,結(jié)構(gòu)X方向(縱向)自振周期及地震力基本正常,而結(jié)構(gòu)Y方向(橫向)自振周期偏長、結(jié)構(gòu)剛度偏低,對應(yīng)于水平地震作用的剪力較小,結(jié)構(gòu)的抗震能力偏弱,結(jié)構(gòu)偏于不安全。為增加Y方向(橫向)的抗側(cè)移剛度,提高其抗震能力,在現(xiàn)代高層建筑的設(shè)計(jì)中,可以在建筑核心筒的兩側(cè)增設(shè)四道剪力墻。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001),抗震設(shè)計(jì)時(shí),框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量必須滿足一定要求,在地震作用時(shí)剪力墻作為第一道抗震防線必須承擔(dān)大部分的水平力。但這并不意味著框架部分可以設(shè)計(jì)得很弱,而是框架部分作為第二道防線必須具備一定的抗側(cè)力能力,在大震作用下第一道抗震防線剪力墻遭受破壞時(shí),整個(gè)結(jié)構(gòu)仍具備一定的抵抗能力,不至于立即破壞倒塌,這就需要在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),對框架部分所承擔(dān)的剪力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
3結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法探討。
3.1結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本步驟。
對建筑抗震的三個(gè)水準(zhǔn)設(shè)防要求,是通過“兩階段”設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)的,其方法步驟如下:第一階段設(shè)計(jì):第一步采用與第一水準(zhǔn)烈度相應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),先計(jì)算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng),與風(fēng)、重力荷載效應(yīng)組合,并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù),進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì),從而滿足第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要求;第二步是采用同一地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算出結(jié)構(gòu)的層間位移角,使其不超過抗震規(guī)范所規(guī)定的限值;同時(shí)采用相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能,從而自動(dòng)滿足第二水準(zhǔn)的變形要求。第二階段設(shè)計(jì):采用與第三水準(zhǔn)相對應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù),計(jì)算出結(jié)構(gòu)(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié))的彈塑性層間位移角,使之小于抗震規(guī)范的限值,并采用必要的抗震構(gòu)造措施,從而滿足第三水準(zhǔn)的防倒塌要求。
3.2結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法
3.2.1基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)
基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)高層建筑安全性的重要條件。我國高層建筑通常采用鋼筋混凝土連續(xù)地基梁形式,在基礎(chǔ)梁的設(shè)計(jì)中,為充分發(fā)揮鋼筋的抗拉性和混凝土的抗壓性的復(fù)合效應(yīng),把設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在梁的高度和鋼筋的用量上,在鋼筋的布置上采用主筋、腹筋、肋筋、基礎(chǔ)筋、基礎(chǔ)輔筋5種鋼筋的結(jié)合。為防止基礎(chǔ)鋼筋的生銹,一方面采用耐酸化的混凝土,另一方面是增加鋼筋表面的保護(hù)層厚度,以抑止鋼筋的腐蝕。高層建筑基礎(chǔ)處理的另一個(gè)特色是鋼制基礎(chǔ)結(jié)合墊塊的應(yīng)用,它是高層建筑上部結(jié)構(gòu)柱與基礎(chǔ)相連的重要結(jié)構(gòu)部件。它的功能之一是使具有吸濕性的混凝土基礎(chǔ)和鋼制結(jié)構(gòu)柱及上部建筑相分離,有效防止結(jié)構(gòu)體的銹蝕,確保部件的耐久性。
3.2.2鋼結(jié)構(gòu)骨架的抗震設(shè)計(jì)
采用鋼框架結(jié)合點(diǎn)柱壁局部加厚技術(shù)來提高結(jié)構(gòu)抗震性能。一般鋼框架結(jié)構(gòu),梁和柱結(jié)合點(diǎn)通常是柱上加焊鋼制隅撐與梁端用螺栓緊固連接。在這種方式下,鋼柱必須在結(jié)合部被切斷,加焊隅撐后再結(jié)合,這樣做技術(shù)上的不穩(wěn)定性和材料品質(zhì)不齊全的可能性很大,而且遇到大地震,鋼柱結(jié)合部折斷的危險(xiǎn)性很大。鑒于此,可以首先該結(jié)構(gòu)的梁柱采用高密度鋼材,以發(fā)揮其高強(qiáng)抗震、抗拉和耐久性。柱壁增厚法避免斷柱形式,對二、三層的獨(dú)立住宅而言,結(jié)構(gòu)柱可以一貫到底,從而解決易折問題。與梁結(jié)合部柱壁達(dá)到兩倍厚,所采用的是高頻加熱引導(dǎo)增厚技術(shù)。在制造過程中品質(zhì)易下降的鋼管經(jīng)過加熱處理反而使材料本來所具有的拉伸強(qiáng)度得以恢復(fù)。對于地震時(shí)易產(chǎn)生的應(yīng)力集中,柱的增厚部位能發(fā)揮很大的阻抗能力,從而提高和強(qiáng)化了結(jié)構(gòu)的抗震性。
3.2.3墻體的抗震設(shè)計(jì)
“三合一”外墻結(jié)構(gòu)體系,首先是由日本專家設(shè)計(jì)應(yīng)用的,采用外墻結(jié)構(gòu)柱與兩側(cè)外墻板鋼框架組合形成的“三合一”整體承重的結(jié)構(gòu)體系。該體系不僅僅用柱和梁來支撐高層建筑,而是利用墻體鋼框架與結(jié)構(gòu)柱結(jié)合,有效地承受來自垂直方向與水平方向的荷載。由于外墻板鋼框架的補(bǔ)強(qiáng)作用,該做法可以較好地發(fā)揮結(jié)構(gòu)柱設(shè)計(jì)值以外的補(bǔ)強(qiáng)承載力。加強(qiáng)了對豎向地震力及雪荷載的抵抗能力,最大限度地發(fā)揮其抗震優(yōu)勢;另一方面,由于外墻板鋼框架與內(nèi)部斜拉桿所構(gòu)成“面”承載與結(jié)構(gòu)柱的結(jié)合并用,也提高了整體抗側(cè)推力和抗變形能力。它的抗水平風(fēng)載和地震力的能力比單純墻體承重體系提高30%左右。
4增大結(jié)構(gòu)抗震能力的加固與改造技術(shù)
建國幾十年來,我國的抗震加固與改造技術(shù)得到了飛速發(fā)展。1976年唐山地震后,砌體結(jié)構(gòu)抗震加固的問題日益突出,砌體結(jié)構(gòu)抗震性能不好:砌體墻體抗震能力、變形性能的不足、房屋整體性不好。因此,增大墻體抗震性能的外包鋼筋混凝土面層、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固技術(shù)及增大結(jié)構(gòu)整體性的壓力灌漿加固技術(shù)、增設(shè)圈梁(構(gòu)造柱)加固技術(shù)、拉結(jié)鋼筋加固技術(shù);通過增設(shè)抗震墻來降低抗震能力薄弱構(gòu)件所承受地震作用的增設(shè)墻體技術(shù)等應(yīng)運(yùn)而生。目前該技術(shù)廣泛用于砌筑墻體的加固。
常見的混凝土柱加固技術(shù)有加大截面加固技術(shù)、外包鋼加固技術(shù)、預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、改變傳力途徑加固技術(shù)、加強(qiáng)整體剛度加固技術(shù)、粘鋼加固技術(shù)以及碳纖維加固技術(shù)等。這些絕大部分都是經(jīng)過長期實(shí)踐檢驗(yàn)可靠性比較高的技術(shù),已收入國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)》(cecs25—90)。此類技術(shù)不僅有比較充分的理論依據(jù),規(guī)范還提供了詳細(xì)的計(jì)算公式。如混凝土柱的外包鋼法加固技術(shù),開始階段的計(jì)算方法是分別計(jì)算混凝土柱和外包鋼,外包鋼按鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算:當(dāng)外包裝的綴板加密并出現(xiàn)濕式的施工方法時(shí),其計(jì)算按整體構(gòu)件考慮;當(dāng)綴板施加。
5結(jié)語
高層建筑已經(jīng)逐漸成為當(dāng)前時(shí)代建筑發(fā)展的主流建筑形態(tài)之一,對于高層建筑,其抗震效能的分析一直是國內(nèi)外建筑抗震設(shè)計(jì)分析的研究熱點(diǎn),而最直接最有效的抗震措施就是在建筑設(shè)計(jì)階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),只有從高層建筑物內(nèi)部實(shí)施結(jié)構(gòu)抗震,才能夠從根本上提高高層建筑的抗震效能。本論文從高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行了抗震分析,對于具體的高層建筑抗震設(shè)計(jì)具有一定指導(dǎo)和借鑒意義。
參考文獻(xiàn):
[1]李忠獻(xiàn).高層建筑結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理論[M].北京:科學(xué)出版社,2006.
篇7
關(guān)鍵詞:教學(xué)樓;設(shè)計(jì);施工
Abstract: the wenchuan earthquake, the Chinese housing design situation caused JianBu live and the engineering design of the pay more attention to the personnel. Seismic strengthening design in architectural become important topic. This paper introduced through a practical project example, stressed in the reinforcement design of fully improve the structure system, improve the whole house aseismatic function, strengthen the construction of the connection of the component design concept; This article from the plan selection, calculation and analysis and so on several aspects of the reinforcement design method summarized, hope to provide some experience for the engineering builder and reference.
Keywords: teaching building; Design; construction
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
引言
汶川地震后,我國的住宅設(shè)計(jì)現(xiàn)狀引起了住建部和廣大工程設(shè)計(jì)人員的日益重視。同樣是大地震,我國的汶川地震死亡慘重,但新西蘭的傷亡人數(shù)卻大大減小,是因?yàn)樾挛魈m的建筑普遍使用抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),房子很穩(wěn)固。為了更好的保障人們的生命財(cái)產(chǎn),取用抗震加固設(shè)計(jì)是一種必然的選擇。
1工程概況
本工程場址位于體育場西側(cè)看臺(tái)處,場址呈矩形,東西方向?qū)?5至60余米,南北方向長約180余米。場地形狀比較規(guī)則,西側(cè)緊鄰城市干道,東側(cè)為學(xué)校體育場,進(jìn)出十分方便并相對獨(dú)立。國際部教學(xué)樓沿原看臺(tái)方向南北布置,在用地的西側(cè)及南北兩側(cè)設(shè)置出入口,建筑物西側(cè)沿整個(gè)長邊設(shè)置主要道路,南北兩側(cè)設(shè)進(jìn)出操場的道路,滿足使用功能及防火要求。西側(cè)綠地可開辟成通往城市干道的通道。
2相關(guān)的設(shè)計(jì)思路
2.1單體設(shè)計(jì)構(gòu)思
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于以下兩個(gè)方面:首先,在不改變規(guī)模的情況下,操場看臺(tái)的幾何尺寸幾乎不可改變,而用地的進(jìn)深制約了看臺(tái)后只能單邊布置教室等大空間的用房,這就造成了大部分教學(xué)用房位于看臺(tái)之上的三層、四層,對功能布置、結(jié)構(gòu)與抗震以及安全疏散的設(shè)計(jì)提出了更高的要求;其次,建設(shè)用地的現(xiàn)狀決定了大部分教室為東西朝向,這對使用功能會(huì)造成較大的不利影響,必須采用相應(yīng)的措施來解決自然光較低的高度角對視線干擾和東側(cè)操場的噪音干擾。
2.2平面功能設(shè)計(jì)
1、地下1層設(shè)置符合110米欄長度要求的室內(nèi)跑道,以及器械訓(xùn)練用房,并配有相應(yīng)的更衣間等輔助用房,以滿足80中作為傳統(tǒng)體育名校的訓(xùn)練要求。同時(shí)大部分設(shè)備用房均在地下1層設(shè)置。
2、體育器材室和體育組辦公室、會(huì)議室設(shè)置在首層北段,兼顧日常體育課和優(yōu)勢項(xiàng)目訓(xùn)練的管理,并布置一部貨運(yùn)電梯方便器材的搬運(yùn)。首層南側(cè)設(shè)計(jì)為西餐廳,建筑面積約237平米,從南側(cè)入口可直接進(jìn)出就餐,西餐廳北側(cè)設(shè)為家政教室,聯(lián)系方便。首層中部設(shè)置東西貫通的主門廳,可經(jīng)此由樓外直接進(jìn)入體育場。
3、保留原有看臺(tái)功能,看臺(tái)座位1431個(gè)??磁_(tái)中部設(shè)主席臺(tái),并設(shè)相應(yīng)的貴賓休息室。二層北側(cè)設(shè)一個(gè)檔案室、一個(gè)會(huì)議室,其他房間按社團(tuán)活動(dòng)室、辦公室和休息室設(shè)計(jì),其中活動(dòng)室可根據(jù)實(shí)際使用要求,靈活布置為標(biāo)準(zhǔn)教室或?qū)I(yè)教室。
4、普通教室是師生最重要的學(xué)習(xí)和活動(dòng)場所,也是師生在校期間連續(xù)使用時(shí)間最長的場所,所以集中布置在最佳樓層:三層和四層,爭取最好的采光和通風(fēng)條件,最大限度的減小外部干擾。本方案共設(shè)普通教室34間,按照國際辦學(xué)的要求,每間教室供20-30個(gè)學(xué)生使用,開間凈寬8.8米,進(jìn)深7米左右,建筑面積約66平方米,方便小班教學(xué)。
3加固設(shè)計(jì)方案的選擇
( 1) 結(jié)構(gòu)體系是決定房屋綜合抗震能力的關(guān)鍵因素, 當(dāng)原結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系明顯不合理時(shí), 首先采取措施改變、改善或優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系, 著重于提高承載力
和變形能力, 使加固后的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度分布較均勻、對稱, 能最大限度地改善構(gòu)件的受力狀況, 避免大范圍對構(gòu)件進(jìn)行加固處理;( 2) 根據(jù)鑒定情況, 教學(xué)樓存在平面及豎向剛度不規(guī)則, 選擇了柱間增設(shè)鋼支撐方案進(jìn)行加固, 它可為框架提供很大的抗側(cè)剛度和承載力, 并能起到調(diào)整桿件內(nèi)力和結(jié)構(gòu)剛度的作用 , 解決了底層薄弱層及位移角過大的問題, 改善了體系的扭轉(zhuǎn)效應(yīng), 使構(gòu)件的內(nèi)力分布更加合理, 局部框架柱的軸壓比降低, 梁配筋量降低。
4抗震設(shè)計(jì)和施工措施
4.1結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算與選取
結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級均為C40,普通受力縱筋均采用HRB335級,箍筋均采用HPB235級,梁中內(nèi)置H型鋼、加勁肋板及柱中角鋼均采用Q345鋼,鋼板箍采用Q235鋼。通過對套建增層預(yù)應(yīng)力鋼骨混凝土框架內(nèi)力分析及配筋計(jì)算,得到滿足軸壓比、多遇地震及罕遇地震作用下側(cè)移要求的柱截面尺寸為b×h=900×900平方毫米, 內(nèi)置4個(gè)角鋼的尺寸均為125X80×12× 11,底層和頂層預(yù)應(yīng)力鋼骨混凝土框架梁截面尺寸為500X900平方毫米,鋼骨采用普通焊接H型鋼700×350×10×20,其他層框架梁截面尺寸為450×800平方毫米, 鋼骨采用普通焊接H型鋼600×300×10×2 0。內(nèi)置H型鋼混凝土次梁均取b×h=400×600平方毫米,鋼骨采用普通焊接H型鋼400×250×10×2 0。樓板取120mm厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。
4.2模板設(shè)計(jì)
角鋼混凝土柱中的鋼骨架在混凝土未澆灌以前已形成鋼結(jié)構(gòu),它具有相當(dāng)大的承載能力,能夠承受構(gòu)件自重和施工時(shí)的活荷載,且可以將模板懸掛在角鋼上,不必為模板設(shè)置支柱,因而減少了支模板的勞動(dòng)力和材料。柱模板采用5mm厚的鋼模,在每個(gè)角鋼上焊接2個(gè)12抗拉螺栓用于固定模板,抗拉螺栓沿柱長度方向布置間距為400mm。在模板上沿柱長度方向四周設(shè)置截面為90mm×50mm的加勁木楞,間距400mm,以增強(qiáng)側(cè)模剛度。
抗震構(gòu)造措施的加固方法
創(chuàng)新了框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)粘鋼、外包截面兩種加固方案, 以加強(qiáng)對梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的約束;安全島樓梯間的填充墻拉結(jié)措施則采用了與砌體結(jié)構(gòu)相同的單面鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固法采用外包混凝土加固框架柱的同時(shí)加強(qiáng)了框架梁的錨固措施 ??傊? 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)重視結(jié)構(gòu)的整體性, 同時(shí)充分考慮施工便捷、質(zhì)量可控、經(jīng)濟(jì)高效, 且對原結(jié)構(gòu)破壞最小。
在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中,設(shè)計(jì)階段是整個(gè)工程最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),在設(shè)計(jì)中要考慮到多方面的因素。本文結(jié)合實(shí)例對抗震設(shè)計(jì)中的一些重要環(huán)節(jié)和施工措施進(jìn)行了探討。雖然有些粗淺,希望對同行們有一定的參考作用。
參考文獻(xiàn):
[1] 鄭文忠 王英《對既有房屋套建增層改造的認(rèn)識與思考》《工業(yè)建筑》2008.6
篇8
出生于1979年9月的攀鋼集團(tuán)團(tuán)委書記張小軍個(gè)子不高,干練的短發(fā)下閃爍著一雙靈動(dòng)的眼睛,睿智深邃的目光中透著一絲堅(jiān)毅和創(chuàng)造力。
自2004年走上共青團(tuán)工作崗位那一刻開始,張小軍就清楚并時(shí)刻牢記作為一名團(tuán)干部所應(yīng)該承擔(dān)的責(zé)任。榮獲2016年度“全國優(yōu)秀共青團(tuán)干部”的他,是攀鋼青年“理想、拼爭、鉆研、創(chuàng)新”理念的代言人!
抗震救災(zāi) 身體與心靈的考驗(yàn)
在2008年“5?12”特大地震災(zāi)情發(fā)生后,時(shí)任攀鋼集團(tuán)攀成鋼公司團(tuán)委書記的張小軍帶領(lǐng)該公司各級團(tuán)組織迅速反應(yīng),積極行動(dòng),啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,全力以赴投入抗震救災(zāi)戰(zhàn)斗中。
當(dāng)時(shí),各種聯(lián)系方式中斷,為了能第一時(shí)間組建志愿者服務(wù)隊(duì)快速參與到抗震救災(zāi)行動(dòng)中,該公司團(tuán)委機(jī)關(guān)人員只能到青年宿舍一間一間尋找人,將在宿舍的所有團(tuán)干部和青年志愿者立即召集起來,組建了一個(gè)近20人的青年志愿者服務(wù)隊(duì)。買紅紙寫招募志愿者公告,前往公司醫(yī)院了解相關(guān)情況,繼續(xù)募集青年志愿者,參加攀成鋼公司抗震救災(zāi)工作會(huì)……服務(wù)隊(duì)有序的忙碌起來。
攀成鋼抗震救災(zāi)青年志愿服務(wù)隊(duì)在張小軍帶領(lǐng)下,前后共組織志愿者500余名參與抗震救災(zāi),協(xié)助攀鋼成都醫(yī)院護(hù)理從災(zāi)區(qū)轉(zhuǎn)移受傷群眾100余人。
地震后,雨幾乎沒停過。臨時(shí)搭建的帳篷頂上不一會(huì)兒就積滿了雨水。張小軍看在眼里,急在心里:雨一直這樣下著,過不了半小時(shí),帳篷頂部堆積的雨水就能將帳篷壓垮,床鋪和受傷的群眾都會(huì)被淋個(gè)透心涼,那些本來就已經(jīng)經(jīng)歷過生死關(guān)的人們不僅連個(gè)棲息的地方都沒有,身上的傷口這么被水浸著又怎么能康復(fù)呢?來不及多想,他連忙叫來20名青年志愿者,分為兩個(gè)區(qū)域,四個(gè)組,帶著志愿者們24小時(shí)侯在帳篷內(nèi),每隔半小時(shí)就用木棒將帳篷頂起來以清除積水,困了就靠著支撐帳篷的桿子打個(gè)盹兒,餓了就泡著方便面吃。帳篷里倒是干爽了,志愿者們的衣服卻都沒干過……他們這一干就是五天五夜。
到了白天,張小軍顧不上休息,又忙著設(shè)立物資募捐點(diǎn)和成立物資募捐隊(duì)。不要愛心人士捐錢,只募捐礦泉水、牛奶、方便面、毛巾、拖鞋等那所急需物資,經(jīng)過努力,他們先后募捐了4車物資送至德陽什邡災(zāi)區(qū),為災(zāi)區(qū)群眾送去了攀成鋼職工和青白江人民的關(guān)心和關(guān)愛。
在運(yùn)送物資返程時(shí),有一件事讓張小軍和他的小伙伴們激動(dòng)落淚:在即將上高速時(shí),有幾個(gè)小孩站在路邊不停地向汽車揮著小手??拷\嚭?,其中一個(gè)孩子遞過來一張紙,上面歪歪扭扭地寫著:感謝叔叔阿姨們,你們辛苦了!
當(dāng)場,忍不住流下眼淚的青年志愿者們都覺得自己內(nèi)心深處被猛扎了一下,那不是疼,而是一種暖。“我從來沒有想到在幫助別人時(shí),自己的內(nèi)心會(huì)那么的充實(shí)、那么的溫暖!”
就是這些溫暖,這些點(diǎn)點(diǎn)滴滴的愛,感動(dòng)了攀成鋼抗震救災(zāi)青年志愿者,也感動(dòng)了所有人。張小軍所在的攀成鋼團(tuán)委在公司抗震救災(zāi)工作中被授予集體一等功,他本人也被授予個(gè)人二等功。
換屆改選,短暫團(tuán)齡中的大事
時(shí)間到了2015年,因工作需要,張小軍調(diào)任攀鋼團(tuán)委書記。到任接到的第一個(gè)任務(wù)就是半年后召開攀鋼第十次團(tuán)代會(huì),完成攀鋼共青團(tuán)換屆改選工作。
對于剛到崗的張小軍來說,半年后召開團(tuán)代會(huì)無疑是有風(fēng)險(xiǎn)的,畢竟崗位經(jīng)歷不長,工作成效未知,萬一選舉時(shí)出了岔子怎么辦?可他堅(jiān)持認(rèn)為,本來已經(jīng)延期的團(tuán)代會(huì)不能再延了,團(tuán)員的團(tuán)齡是有限的,錯(cuò)過這次團(tuán)代會(huì)就可能再也沒機(jī)會(huì)參加了。團(tuán)員不能正常過團(tuán)組織生活,那還叫什么團(tuán)員呢?再者只要用心工作,聽團(tuán)員想說的話,想團(tuán)員想的事,干團(tuán)員想干的活,真正走進(jìn)團(tuán)員中和大家交朋友,那就能得到團(tuán)員們的信任和支持。
張小軍帶著部分團(tuán)干部,花了近兩個(gè)月時(shí)間,到各單位進(jìn)行工作調(diào)研,并深入基層和團(tuán)員青年交流,充分了解各單位共青團(tuán)工作的情況和團(tuán)員青年的需求。調(diào)研一結(jié)束,立即啟動(dòng)攀鋼第十次團(tuán)代會(huì)籌備工作。
團(tuán)代會(huì)能否順利,工作報(bào)告是關(guān)鍵。報(bào)告上上下下討論20余次,征求意見13次,專題討論5次,集中修改17次,才完成攀鋼第十次團(tuán)代會(huì)工作報(bào)告。正是因?yàn)閳?bào)告得到各級團(tuán)組織的充分醞釀,2016年4月,張小軍代表共青團(tuán)攀鋼集團(tuán)有限公司第九屆委員會(huì)在攀鋼第十次團(tuán)代會(huì)作的題為《團(tuán)旗插遍主戰(zhàn)場 青春建功新攀鋼 在建設(shè)釩鈦資源綜合利用世界級企業(yè)的征程中不斷續(xù)寫奮進(jìn)華章》的工作報(bào)告,得到團(tuán)員代表的支持,團(tuán)代會(huì)順利圓滿召開。
在籌備團(tuán)代會(huì)期間,“青春唱響攀鋼”青年歌手大賽作為攀鋼首屆文化節(jié)的重要項(xiàng)目正如火如荼的推進(jìn),其決賽就放在團(tuán)代會(huì)第一次大會(huì)結(jié)束的當(dāng)晚,第二天就是團(tuán)代會(huì)的正式選舉。工作安排時(shí),很多團(tuán)干部談到兩項(xiàng)大活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行難度特別大,況且決賽還放在團(tuán)代會(huì)期間,肯定不行。張小軍沒有退縮,真誠引導(dǎo)大家,“難度肯定是有的。但如果什么事情都容易的話,還要我們團(tuán)干部干嘛?‘青春唱響攀鋼’本來就是我們青年的活動(dòng),這場決賽放在此時(shí)進(jìn)行既是我們青年向團(tuán)代會(huì)獻(xiàn)禮,同時(shí)也是檢驗(yàn)我們攀鋼團(tuán)干部工作能力的試金石”。
張小軍帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)沒讓大家失望。同時(shí)進(jìn)行的兩件大事取得了圓滿成功,并得到領(lǐng)導(dǎo)和廣大團(tuán)員青年高度評價(jià)。鞍鋼集團(tuán)團(tuán)委書記張鵬激動(dòng)地說,“兩項(xiàng)活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行,體現(xiàn)了我們攀鋼團(tuán)干部的勇氣;活動(dòng)取得圓滿成功,證明了我們攀鋼共青團(tuán)的戰(zhàn)斗力。決賽場上選手的表現(xiàn)、青年觀眾的吶喊和團(tuán)代會(huì)中團(tuán)員代表熱烈的掌聲和那洪亮激昂的團(tuán)歌、國歌聲,充分展示了我們攀鋼青年的激情和朝氣!”
青年活動(dòng),青年中來青年中去
共青團(tuán)在團(tuán)員青年中要有影響力,就得讓團(tuán)員青年在共青團(tuán)活動(dòng)中找到存在感,而團(tuán)員青年的存在感關(guān)鍵就在參與。在攀鋼青年文化節(jié)中,廣大團(tuán)員青年不僅積極參與,更在其中找到強(qiáng)烈的存在感。
青年文化的項(xiàng)目,由攀鋼團(tuán)委擬定,基層團(tuán)組織討論并提出項(xiàng)目建議,最終匯總意見確定文化節(jié)項(xiàng)目。這個(gè)過程就是團(tuán)員青年參與活動(dòng)策劃、項(xiàng)目建議的過程。
青年讀書分享活動(dòng),由基層團(tuán)組織承辦,基層團(tuán)干部和骨干青年成為活動(dòng)的組織者,整個(gè)活動(dòng)得到團(tuán)員青年的高度贊譽(yù)?!捌綍r(shí)一本書幾個(gè)月都看不完,而在讀書分享活動(dòng)現(xiàn)場,只用了不到三小時(shí)就讓我們了解了12本書的精髓,還聽到小伙伴們對這本書的理解和意見,這活動(dòng)得堅(jiān)持!”
在2016年,張小軍帶領(lǐng)團(tuán)干部們組織的首屆青年文化節(jié)交出一份滿意的答卷:涌現(xiàn)出24位特長青年,參與活動(dòng)人數(shù)達(dá)3000余人,宣傳覆蓋全體青年,青年文化節(jié)成為攀鋼青年主動(dòng)參與的青年品牌活動(dòng)。
團(tuán)員青年愿意跟團(tuán)走,那就得讓團(tuán)員青年在團(tuán)內(nèi)成才,在團(tuán)內(nèi)建功立業(yè)。這是張小軍從事共青團(tuán)以來一直為之努力的目標(biāo)。
篇9
一、新課程改革背景下思想政治課的教學(xué)理念
傳統(tǒng)的教育是一種應(yīng)試教育,它僅僅把教材視為傳授學(xué)科知識的工具,整個(gè)課程內(nèi)容的設(shè)置是按德育理論系統(tǒng)的序列展開的,考什么就教什么,教什么就學(xué)什么,實(shí)際上是一種“滿堂灌”的教學(xué)模式,造成了學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí),普遍存在高分低能現(xiàn)象。在新課改下,應(yīng)立足于學(xué)生當(dāng)前成長過程中存在的問題,著眼于學(xué)生未來的發(fā)展,采用分年級組織教材,強(qiáng)調(diào)營造以人為本、自主發(fā)展的課堂模式,尊重學(xué)生的人格,實(shí)現(xiàn)課堂上的教學(xué)民主,給學(xué)生自由發(fā)展的空間,積極創(chuàng)設(shè)問題情境,鼓勵(lì)學(xué)生大膽探索,盡可能地發(fā)揮思維能力。既要重視考查學(xué)生道德、心理健康、法律和國情教育等方面基本知識的掌握情況,又要考查學(xué)生在具體情景中運(yùn)用知識分析和解決問題的能力,更要關(guān)注學(xué)生在運(yùn)用知識分析和解決問題過程中體現(xiàn)出的情感、態(tài)度、價(jià)值觀,要注重與社會(huì)實(shí)際和學(xué)生生活的聯(lián)系,體現(xiàn)時(shí)代性,符合學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平。教師要轉(zhuǎn)變觀念,實(shí)現(xiàn)以教為主向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變,確立以人為本的思想,注重學(xué)生個(gè)性的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新觀念,為學(xué)生的終身發(fā)展打下基礎(chǔ)。
二、新背景下初中思想政治教學(xué)改革的建議和策略
1.突破課本課堂的束縛,拓展學(xué)生的知識面。
教師要敢于突破課本課堂的束縛,樹立“大政治”觀念,不僅要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)好教材,而且要鼓勵(lì)學(xué)生多讀政治課外書籍,關(guān)注國內(nèi)、國際時(shí)事,社會(huì)焦點(diǎn)、熱點(diǎn),努力拓展學(xué)生的知識面;不僅要搞好課堂教學(xué),而且要組織學(xué)生開展各種活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、合作精神和自主精神;不僅要“傳道、授業(yè)、解惑”,而且要鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑好問,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。新中考強(qiáng)調(diào)不拘泥于教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),試題源于教材又高于教材。滿足于課本知識的精耕細(xì)作顯然是不夠的,應(yīng)該對教材內(nèi)容、結(jié)構(gòu)作大膽的拓展和調(diào)整,不要完全對課本內(nèi)容作具體詳盡的講解,一些知識內(nèi)容放手讓學(xué)生自學(xué),騰出時(shí)間補(bǔ)充相關(guān)的知識或選取有價(jià)值的能力型的熱點(diǎn)問題展開討論,啟迪思維。加強(qiáng)學(xué)科與社會(huì)、生活的聯(lián)系,讓學(xué)生關(guān)心生存環(huán)境,關(guān)注社會(huì),體會(huì)知識的應(yīng)用價(jià)值,提高分析、解決實(shí)際問題的能力,從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。把握時(shí)代的脈搏,緊跟時(shí)代的步伐,是思想政治課教學(xué)的生命力所在。
例如結(jié)合“5?12”汶川大地震講授珍愛生命一課:“5?12”汶川大地震發(fā)生后,國家派出救援隊(duì)伍在第一時(shí)間趕赴災(zāi)區(qū),緊急下達(dá)中央財(cái)政撥款;各地紛紛支援災(zāi)區(qū)救災(zāi),提供大量救援物資,派出大批救災(zāi)人員;廣大民眾也紛紛捐款捐物支援抗震救災(zāi)。突如其來的“5?12”汶川大地震,震撼了眾多學(xué)生的心靈,學(xué)生們感受到了生命的可貴,從被困廢墟卻仍堅(jiān)持生存的希望的求救者身上懂得了堅(jiān)強(qiáng),從那些不顧生命危險(xiǎn)、爭分奪秒的救援人員身上懂得了責(zé)任、愛心,從全國上下情系災(zāi)區(qū)、支援抗震救災(zāi)的熱情中懂得了團(tuán)結(jié)的力量。在學(xué)校開展的為汶川地震災(zāi)區(qū)捐款的活動(dòng)中,學(xué)生用自己的行動(dòng)表達(dá)了內(nèi)心的情感,踴躍捐款。初中思想政治課結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)問題,通過課堂實(shí)踐探究活動(dòng),對學(xué)生及時(shí)進(jìn)行情感、態(tài)度、價(jià)值觀的教育,讓學(xué)生在自我的感悟中得到情感的提升,“把外在的知識、價(jià)值觀念和規(guī)范等文化轉(zhuǎn)化為個(gè)人的內(nèi)在精神,是教育活動(dòng)中最本質(zhì)的轉(zhuǎn)化”,這比教師傳統(tǒng)說教的效果要好過百倍,這樣,初中思想政治課的教育任務(wù)才算真正完成,興趣也會(huì)得到激發(fā)。
2.加強(qiáng)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)
新課改強(qiáng)調(diào)的是活動(dòng)實(shí)踐、調(diào)查、經(jīng)歷,所以教師要讓學(xué)生根據(jù)自己的親身經(jīng)歷,用語言描述,用腦子思考,用自己的心靈去感悟。教師要尊重和鼓勵(lì)學(xué)生的自我理解和感受,強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)性。例如,在初一教材中,你有哪些情趣體驗(yàn),或者你遇到挫折后的感受如何,等等。所以教師不僅要在課堂教學(xué)中組織學(xué)生開展演講、辯論、表演和觀看影視錄像等活動(dòng),而且要組織學(xué)生開展社會(huì)調(diào)查、參觀訪問,引導(dǎo)學(xué)生搜集資料,撰寫論文、調(diào)查報(bào)告等方式,增強(qiáng)教學(xué)的實(shí)效性。
3.形成富有特色的教師風(fēng)格
(1)嚴(yán)師風(fēng)格
這類老師一般具有精湛的授課能力,他們愛崗敬業(yè),治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。在平時(shí)的教學(xué)和生活中嚴(yán)于律己,處事公正,凡事以理服人,在學(xué)生中有著很高的威望,往往能將學(xué)生的各類問題處理得當(dāng),并在很大程度上能成為中學(xué)生心中的偶像。這類教師雖然嚴(yán)厲,但因?yàn)槠涔霓k事能力和雷厲風(fēng)行的作風(fēng),反而能贏得處于青少年階段的學(xué)生的尊敬和崇拜。
(2)和藹可親
這類老師以女老師居多,她們往往對學(xué)生有著無私的熱愛,善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生中存在的問題,哪怕是對于那些特別調(diào)皮搗蛋的學(xué)生,她們也能給予足夠的關(guān)心和呵護(hù)。這樣的老師因?yàn)橛兄己玫娜司壓陀H和力,往往也能得到學(xué)生的愛戴,并對思想政治課程的傳授起到積極的作用。
(3)儒雅之風(fēng)
這類老師一般來說,知識淵博,但又不是“書呆子”氣質(zhì),常常在一些哪怕是日常的生活瑣事上都能傳授一定的知識和道理,并給予學(xué)生現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)。尤其是對于處在求知欲旺盛時(shí)期的學(xué)生,這類具有長者風(fēng)范的教師更容易得到尊敬和愛戴。再配合其本身特有的授課技巧與方法,往往也能將初中思想政治講好、講活。
(4)詼諧幽默
毫無疑問,一個(gè)能將思想政治課講得風(fēng)趣幽默的思想政治老師,顯然會(huì)得到同學(xué)們的歡迎。這類老師一般有著深厚的理論功底,敏銳的教學(xué)眼光,快速的反應(yīng)能力,一堂課經(jīng)過他的旁征博引之后會(huì)變得十分精彩。能將含有概念、觀點(diǎn)、原理、規(guī)律等一些較為抽象、枯燥內(nèi)容講述得如此生動(dòng)精彩顯然并非易事,這種風(fēng)格為同學(xué)們所喜愛也就不足為怪了。
總之,新課程理念對政治教師自身角色的轉(zhuǎn)變和教育教學(xué)觀念的更新提出了許多新的更高的要求,在基礎(chǔ)教育課程改革的新道路上,作為政治教育工作者,我們應(yīng)該努力按照新的課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)教學(xué),積極轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念,從傳統(tǒng)的角色束縛中解放出來,塑造符合新課程要求的新角色,學(xué)習(xí)掌握新的教育要求和專業(yè)技能,才能勝任新課程理念下的政治教學(xué)工作,才能與新課程改革一起成長。
參考文獻(xiàn):
[1]唐福田.初中政治教學(xué)淺析.甘肅聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào),2009.7.
篇10
我國是世界上地震活動(dòng)最強(qiáng)烈的國家之一。中國處在全世界最活躍的歐亞地震帶和聞名世界且同樣活躍的太平洋地震帶之間。要同時(shí)受到東、南、西、北多個(gè)方向的擠壓。其中起主要作用的就是太平洋板塊向西移動(dòng)的力,歐洲板塊向東移動(dòng)的力以及印度洋板塊向北移動(dòng)的力。從歷史記載上看,全國除個(gè)別省份外,大部分地區(qū)都發(fā)生過比較強(qiáng)烈的破壞性地震。特別是離我們最近一次發(fā)生的汶川地震,2008年5月12日,四川省汶川發(fā)生8.0級罕遇地震,震中映繡鎮(zhèn)最大烈度達(dá)11度。此次地震殃及130多個(gè)縣市,重災(zāi)區(qū)14個(gè)縣市,其中部分縣鎮(zhèn)被移為平地。此次造成69226人遇難,778.91萬間房屋倒塌,震中地區(qū)周圍的16條國道、省道公路以及寶成線等6條鐵路干線受損中斷,次生災(zāi)害山體崩塌、滑坡、泥石流頻發(fā),直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)8700億人民幣。
如何更好的保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全,提高房屋的抗震能力一直是工程設(shè)計(jì)人員鉆研的課題,基于傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)中的一些弊端和不足,科學(xué)工作者研究和發(fā)展了一種新的抗震方法——建筑隔震。
1、基礎(chǔ)隔震的工作原理
基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)體系,就是指在結(jié)構(gòu)的底部與基礎(chǔ)面之間,設(shè)置某種隔震裝置而形成的結(jié)構(gòu)體系。主要包括上部結(jié)構(gòu)、隔震裝置和下部結(jié)構(gòu)三部分。在基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置的隔震裝置,能夠使結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)面上柔性滑動(dòng),從而使得結(jié)構(gòu)體系的自振周期得到加長,進(jìn)而遠(yuǎn)離場地的卓越周期。最終把地面震動(dòng)隔開,有效地降低了結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)。地震發(fā)生時(shí),通常地面運(yùn)動(dòng)加速度的卓越周期在 之間。傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的基本自振周期一般是在 之間。傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的基本周期正好處在地震輸入能量最大的頻段上,因此其加速度反應(yīng)比地面運(yùn)動(dòng)放大若干倍。基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的自振周期一般可延長到4.Os左右,這樣就會(huì)更遠(yuǎn)離地震動(dòng)卓越周期,使得上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)會(huì)明顯減小。因?yàn)榛A(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的反應(yīng)主要是以第一振型為主,該振型不與其他振型耦連,所以整個(gè)上部結(jié)構(gòu)類似于一個(gè)剛體,加速度沿結(jié)構(gòu)高度的分布是接近于均勻的。但是,當(dāng)周期延長后,建筑物的位移也必然會(huì)增大。這就必須要采用適當(dāng)?shù)淖枘嵩?,來增大整個(gè)結(jié)構(gòu)的阻尼,從而來控制上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間的相對位移。通俗的說,因?yàn)楦粽鸾Y(jié)構(gòu)具有相對較長的基本周期,所以能將較大的相對位移集中在底層,來達(dá)到減小上部結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)的目的。這種隔震理念通過將大部分地震能量反饋回地面,或由發(fā)生在柔性底層的變形來吸收,以減少地震能量向上部結(jié)構(gòu)的傳遞,使上部結(jié)構(gòu)始終保持在彈性工作狀態(tài)。這樣既可以提高結(jié)構(gòu)的安全可靠性,也可使上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加靈活自由。
2、隔震結(jié)構(gòu)的能量分析
1956年Housener 提出能量分析法的概念,用地震能量在結(jié)構(gòu)中的傳遞、吸收與轉(zhuǎn)換情況來反映結(jié)構(gòu)破壞的情況。從能量角度而言,減小地震破壞的基本原則,主要是以適當(dāng)?shù)姆绞綔p小或消耗地震輸入的能量。
對于傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu),小震時(shí)結(jié)構(gòu)處于彈性變形階段,中、大震時(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段。地震能量主要由結(jié)構(gòu)構(gòu)件的塑性變形來消耗,因此震后結(jié)構(gòu)構(gòu)件普遍出現(xiàn)裂縫,此外,非承重構(gòu)件、建筑裝修、建筑設(shè)備及一些昂貴儀器的破壞可能還會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的損失。由此可見,采用這種傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方法,對于風(fēng)和小震還是可以發(fā)揮較好的作用,但是在遇到中震和大震后,結(jié)構(gòu)就已經(jīng)開始破壞,并且震后的加固和維修工作量比較大,費(fèi)用高,無法繼續(xù)正常使用。
而在隔震結(jié)構(gòu)中,隔震裝置具有變化的水平剛度,在風(fēng)和小震作用下具有足夠的剛度。在中、大震時(shí),隔震裝置的水平剛度變小,使隔震結(jié)構(gòu)的自振周期變長,遠(yuǎn)離上部結(jié)構(gòu)的自振周期和場地卓越周期。從而將部分地震能來隔絕,減少了輸入到結(jié)構(gòu)的地震能量。并且,隔震裝置先于上部結(jié)構(gòu)進(jìn)入到塑性階段,地震能量主要由隔震層的塑性變形和阻尼來消耗,因此上部結(jié)構(gòu)課基本保持彈性而不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的破壞。
3、隔震結(jié)構(gòu)的適用范圍
一般來說,隔震結(jié)構(gòu)可以適合各種用途的建筑,但從建筑功能要求和經(jīng)濟(jì)性考慮,對于重要性和安全性要求較高、建于地震高烈度區(qū)的建筑更適合采用隔震。常見的如醫(yī)院建筑和核電站等。美國和日本等國對一些歷史建筑的加固改造也多采用隔震。在我國,隔震結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于地震高烈度區(qū)的住宅樓和重要性系數(shù)較高的公共建筑。
建筑類型 適應(yīng)原因
政府機(jī)關(guān)、消防、警務(wù)、醫(yī)院及電信部門 地震發(fā)生時(shí),這些單位擔(dān)負(fù)著指揮救災(zāi)和搶救的功能
電腦中心、金融中心 電腦資料的遺失會(huì)造成重大損失
美術(shù)館、博物館、圖書館及歷史建筑 具有重要的文化價(jià)值
核電廠、化學(xué)工廠、疾病預(yù)防中心及高科技機(jī)構(gòu) 防止危險(xiǎn)品泄漏或者重要的科研成果破壞
住宅樓 保護(hù)人身及財(cái)產(chǎn)安全
4、隔震技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性分析
隔震結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性比較可以分為兩部分:一是直接建設(shè)費(fèi)用,二是減少損失的費(fèi)用。以下分別對這兩部分費(fèi)用加以分析。
直接建設(shè)費(fèi)用
1、減少部分
(1)由于上部結(jié)構(gòu)地震作用的減小,上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面及配筋可以相應(yīng)減小,甚至結(jié)構(gòu)型式及方案也可以進(jìn)行調(diào)整,如上部結(jié)構(gòu)可以由框架——剪力墻改為框架結(jié)構(gòu),砌體結(jié)構(gòu)可以增加數(shù)層或者高度。與傳統(tǒng)的抗震措施相比,隔震結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土工程造價(jià)一般可以降低20%左右。
(2)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和裝修的錨固連接構(gòu)造可簡化。
2、增加部分
(1)隔震部分的設(shè)計(jì)費(fèi)。隔震結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)、分析計(jì)算均有區(qū)別。目前國內(nèi)的隔震設(shè)計(jì)一般分兩部分進(jìn)行,隔震層部分的設(shè)計(jì)委托專業(yè)的隔震設(shè)計(jì)單位,其他部分的設(shè)計(jì)委托給普通的設(shè)計(jì)單位,因此,在設(shè)計(jì)費(fèi)用上要比傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)有所增加,以體現(xiàn)設(shè)計(jì)的特殊部分。(2)隔震器和阻尼器的費(fèi)用??偟膩碚f,隔震器和阻尼器的費(fèi)用依賴于隔震器和阻尼器布置的效率,每個(gè)隔震器或阻尼器承擔(dān)的荷載越大,效率就越高。(3)由于設(shè)置隔震層,使地下土方的開挖量增加,擋土墻需要加強(qiáng)。(4)增加隔震層頂部厚度不小于140mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面,若有地下室且隔震層設(shè)置在地下室柱頂,地下室柱也需要加強(qiáng)。(5)管線穿越隔震層的柔性接頭及其他隔震構(gòu)造的特殊處理。通過對大量工程的分析,可以發(fā)現(xiàn):對于建造在高烈度地震區(qū)的丙類建筑,若采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)或框架剪力墻,層數(shù)較多,且上部結(jié)構(gòu)及隔震層設(shè)計(jì)合理,采用隔震技術(shù)后,不僅可以提高房屋的安全可靠度,還可以降低造價(jià)約1%~5%。
隔震結(jié)構(gòu)減小損失的費(fèi)用
在地震作用下,隔震結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)的層間側(cè)移減小,使上部構(gòu)件在地震作用下進(jìn)入塑性的程度要小,此外,一些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件或設(shè)備也可以減小破壞,因此,隔震比不隔震在地震中產(chǎn)生的損失及震后修復(fù)的費(fèi)用要小。地震引起的結(jié)構(gòu)損失可以分為兩部分:(1)層間位移引起的損失。層間位移引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形會(huì)損壞結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件和一些非承重構(gòu)件,如門、窗和隔斷等。(2)加速度引起的損失。各層樓的慣性力導(dǎo)致頂棚、家具或者設(shè)備的損壞。傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)很難同時(shí)減小這兩種損壞,若設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的剛度較大,可以減小層間位移,但是同時(shí)會(huì)曾加樓層的加速度;反之,若結(jié)構(gòu)的剛度減小,雖然樓層的加速度減小,但是層間側(cè)移會(huì)增大。綜合以上兩種情況,總體而言隔震結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)相比,造價(jià)基本持平或者略有減小,即使增加造價(jià),也基本能控制在5%以內(nèi)。且大震以后,所需要的修復(fù)費(fèi)用要小很多,若考慮這部分維修費(fèi),則隔震建筑具有無法比擬的經(jīng)濟(jì)效益。
展望
總體來說現(xiàn)在建筑隔震技術(shù)盡管不是非常完善,但是作為一種新型的抗震技術(shù)還是具有一些傳統(tǒng)抗震技術(shù)所沒有的優(yōu)點(diǎn),只要設(shè)計(jì)合理,目前在實(shí)際工程中還是取得了很好的效果,特別是高烈度地區(qū)更能顯現(xiàn)出這種技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢。今后的發(fā)展方向應(yīng)該是集中在研究支座所用橡膠材料的耐久性和耐火性能幾個(gè)方面,因?yàn)橹ё孟鹉z的耐久性直接影響了隔震的效果。而現(xiàn)在城市發(fā)展快速,火災(zāi)很難避免,因此,在發(fā)生火災(zāi)時(shí),如何提高橡膠的耐火性也是一個(gè)重要的研究課題。
參考文獻(xiàn):
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[7]周云,隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)用與發(fā)展,華南建設(shè)學(xué)報(bào),1998.10.
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